JPH0953047A - 水性シリコーン組成物 - Google Patents

水性シリコーン組成物

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JPH0953047A
JPH0953047A JP7203122A JP20312295A JPH0953047A JP H0953047 A JPH0953047 A JP H0953047A JP 7203122 A JP7203122 A JP 7203122A JP 20312295 A JP20312295 A JP 20312295A JP H0953047 A JPH0953047 A JP H0953047A
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 下地との密着性、耐摩耗性、表面平滑性に優
れた皮膜を与える表面処理用水性シリコーン組成物の提
供。 【解決手段】 第1成分:特定構成単位を有し、25℃に
おける粘度が1万cP以上の末端水酸基封鎖オルガノポリ
シロキサンの水性乳濁液、第2成分:エポキシ基含有有
機基を有するジアルコキシシランの加水分解縮合物及び
/又は共加水分解縮合物の水性乳濁液、第3成分:珪素
原子を含有しない水溶性アミノ化合物、第4成分:シリ
コーンゴム粒状物の水性乳濁液、の4成分からなり、各
成分の有効成分量が、第1成分/第2成分/第3成分/
第4成分=10〜90/1〜50/ 0.1〜40/1〜70(重量
%)であることを特徴とする水性シリコーン組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はゴム物品の表面処理
用水性シリコーン組成物に関する。本発明の水性シリコ
ーン組成物は、下地との密着性、耐摩耗性、表面平滑性
に優れた皮膜を与え、自動車用ウエザーストリップゴ
ム、シールゴム、ゴムホース等の表面コーティング剤と
して有用である。
【0002】
【従来の技術】従来、各種ゴム材料の表面に耐摩耗性を
付与するために、シリコーン樹脂組成物で表面処理する
方法が提案されている。例えばエポキシ基含有ポリオル
ガノシロキサンとアミノ基含有シラン及び/又はシロキ
サンからなる組成物で表面処理する方法(特公昭60-502
26号公報参照)、更に、水酸基含有ポリオルガノシロキ
サンとジオルガノハイドロジェンポリシロキサンを加え
た組成物で表面処理する方法(特公昭54-43023号公報、
特公昭56-47864号公報参照)が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この公知の方
法では、このシリコーン組成物の下地との密着性、耐摩
耗性、表面平滑性が充分なものとは言えず、これはまた
溶剤希釈型の処理剤であるために環境への影響及び安全
性に問題があり、この解決が求められていた。本発明は
これらの問題点を解決しようとしてなされたものであ
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は前記の課題を解
決したものであり、本発明のゴム物品の表面処理用水性
シリコーン組成物は、 1)第1成分としての一般式R1 2SiO2/2 で示される単位
及び一般式R2SiO3/2で示される単位(ここにR1、R2は炭
素数1〜20の非置換又は置換の1価炭化水素基)を構成
単位としてなり、そのモル比がR1 2SiO2/2 /R2SiO3/2
1/(0〜0.01)である、25℃における粘度が1万cP以
上の末端水酸基封鎖オルガノポリシロキサンの水性乳濁
液、 2)第2成分としての一般式R3SiR4(OR5)2(ここにR3
エポキシ基含有の炭素数5〜20の1価の有機基、R4、R5
は炭素数1〜6のエポキシ基を含有しない1価炭化水素
基)で示されるエポキシ基含有のジアルコキシシランの
加水分解縮合物及び/又は前記エポキシ基含有のジアル
コキシシランと一般式R6R7Si(OR8)2(ここにR6、R7、R8
は炭素数1〜6のエポキシ基を含有しない1価炭化水素
基)で示されるジアルコキシシランとの共加水分解縮合
物の水性乳濁液、 3)第3成分としての1分子中に少なくともアミノ基を
2個含有する珪素原子を含有しない水溶性のアミノ化合
物、及び 4)第4成分としてのシリコーンゴム粒状物の水性乳濁
液、の4成分を混合してなり、第1成分の末端水酸基封
鎖オルガノポリシロキサン、第2成分のエポキシ基含有
ジアルコキシシランの加水分解縮合物及び/又は共加水
分解縮合物、第3成分のアミノ化合物、第4成分のシリ
コーンゴム粒状物を各成分の有効成分とするとき、第1
成分〜第4成分の有効成分重量が第1成分/第2成分/
第3成分/第4成分=10〜90重量%/1〜50重量%/
0.1〜40重量%/1〜70重量%であることを特徴とする
ものである。
【0005】以下に本発明についてさらに詳しく説明す
る。本発明の水性シリコーン組成物を構成する第1成分
は、一般式R1 2SiO2/2 で示される単位及び一般式R2SiO
3/2で示される単位を構成単位とし、そのモル比がR1 2Si
O2/2 /R2SiO3/2=1/(0〜0.01)である、25℃にお
ける粘度が1万cP以上の末端水酸基封鎖オルガノポリシ
ロキサンの水性乳濁液である。前記式中のR1、R2は炭素
数1〜20の非置換又は置換の1価炭化水素基であるが、
これには、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル
基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル
基、ノニル基、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデ
シル基、オクタデシル基等のアルキル基、ビニル基、ア
リル基等のアルケニル基、フェニル基、トリル基等のア
リール基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基、あ
るいはこれらの基の炭素原子に結合した水素原子の一部
又は全部がハロゲン原子あるいはエポキシ基、カルボキ
シル基、アミノ基等を含有する有機基で置換された1価
炭化水素基などが例示される。このR1はその90モル%以
上がメチル基であることが好ましい。また、R2はメチル
基あるいはフェニル基であることが好ましい。
【0006】このような末端水酸基封鎖オルガノポリシ
ロキサンの水性乳濁液は乳化重合により公知の方法で製
造することができる。一般式R1 2SiO2/2 で示されるシロ
キサン単位のシリコーン原料としては、式 [R1 2SiO]
A(A=3〜7)で示されるシクロポリシロキサン、又
は式R10O[R1 2SiO]BR10、HO[R1 2SiO]BH(ここで R10はメ
チル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基
等のアルキル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基
等のシクロアルキル基、フェニル基、トリフロロプロピ
ル基等のハロゲノアルキル基など炭素数1〜6の1価炭
化水素基又はハロゲン化炭化水素基で、特にはメチル
基、エチル基が好ましいものであり、Bは1〜1,000 で
ある)で示されるジオルガノシラン又はジオルガノポリ
シロキサンが例示され、一般式R2SiO3/2で示されるシロ
キサン単位のシリコーン原料としては、式R2Si(OR10)3
で示されるアルコキシシランなどが例示されるが、これ
らを乳化剤を用いて水中に乳化分散させたのち、ここに
触媒を添加して重合反応を行なわせ、重合後触媒を不活
化させれば容易に得ることができる。
【0007】この乳化重合に使用する乳化剤には特に制
限はなく、これには例えば第4級アンモニウム塩、アル
キルアミン塩等の陽イオン系乳化剤、アルキルベタイン
等の両性イオン系乳化剤、ポリオキシエチレンアルキル
エーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテ
ル、ソルビタン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エス
テル等の非イオン系乳化剤、有機スルホン酸、アルキル
硫酸エステル等の酸性陰イオン系乳化剤などが挙げられ
るが、これにはこれらの中の1種又は2種以上を使用す
ることができる。
【0008】また、重合触媒としては、陽イオン系乳化
剤、両性イオン系乳化剤、非イオン系乳化剤を使用した
場合には、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化
リチウム、ナトリウムメチラート、アンモニア、テトラ
メチルアンモニウムハイドロキサイド、トリエチルアミ
ン、トリエタノールアミンなどのアルカリ化合物が例示
されるが、有機スルホン酸、アルキル硫酸エステル等の
酸性陰イオン系乳化剤はそのままで触媒作用がある。な
お、この触媒の不活性化には、アルカリ化合物の場合、
酢酸、リン酸、塩酸、クエン酸などの酸で中和する方法
が挙げられる。酸性陰イオン系乳化剤を触媒として使用
した場合は、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、炭酸
ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、水酸化リチウム、ナ
トリウムメチラート、アンモニア、テトラメチルアンモ
ニウムハイドロキサイド、トリエチルアミン、トリエタ
ノールアミンなどのアルカリ化合物で中和する方法が挙
げられる。
【0009】前記第1成分中の末端水酸基封鎖オルガノ
ポリシロキサンは、一般式R1 2SiO2/2 で示される単位及
び一般式R2SiO3/2で示される単位を構成単位とするが、
この構成単位のモル比R1 2SiO2/2 /R2SiO3/2は1/(0
〜0.01)とされる。R1 2SiO2/2 単位1モルに対してR2Si
O3/2単位が0.01モルより多いと、表面平滑性が低いもの
となり、耐摩耗性の乏しいものとなる。好ましいモル比
の範囲はR1 2SiO2/2 /R2SiO3/2=1/(0〜0.005 )で
ある。このモル比は仕込み原料中の構成単位の比率によ
り調整することができる。
【0010】また、この末端水酸基封鎖オルガノポリシ
ロキサンは、25℃における粘度が1万cP以上とされる
が、粘度が1万cPより低いと皮膜の硬化性が低下するた
めである。好ましい粘度は10万cP以上である。
【0011】このようにして製作された第1成分である
水性乳濁液中の末端水酸基封鎖オルガノポリシロキサン
を有効成分とすると、この有効成分の濃度が1重量%未
満では水性乳濁液を配合するときの配合量を多くしなけ
ればならないので不経済となるし、70重量%より大きい
と水性乳濁液の粘度が高くなって取り扱いが困難となる
ので、有効成分濃度を1〜70重量%の範囲とするのがよ
い。
【0012】本発明の水性シリコーン組成物を構成する
第2成分としてのエポキシ基含有ジアルコキシシランの
加水分解縮合物及び/又は共加水分解縮合物の水性乳濁
液は、一般式R3SiR4(OR5)2で示されるエポキシ基含有の
ジアルコキシシランの加水分解縮合物及び/又はこのエ
ポキシ基含有のジアルコキシシランと一般式R6R7Si(O
R8)2で示されるエポキシ基を含まないジアルコキシシラ
ンとの共加水分解縮合物の水性乳濁液とされる。前記式
中のR3はβ−グリシドキシエチル、γ−グリシドキシプ
ロピル、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチ
ル、γ−(3,4−エポキシシクロヘキシル)プロピル
などで例示されるエポキシ基含有の炭素数5〜20の1価
の有機基、R4、R5、R6、R7、R8はメチル基、エチル基、
プロピル基、ブチル基、ヘキシル基等のアルキル基;シ
クロペンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル
基;フェニル基;トリフロロプロピル基等のハロゲノア
ルキル基などで例示される炭素数1〜6の非置換又は置
換のエポキシ基を含有しない1価炭化水素基で、特には
メチル基、エチル基であることが好ましいものである。
【0013】このエポキシ基含有のジアルコキシシラン
としては、β−グリシドキシエチルメチルジメトキシシ
ラン、β−グリシドキシエチルメチルジエトキシシラ
ン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラ
ン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラ
ン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルメ
チルジメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロ
ヘキシル)エチルメチルジエトキシシランなどが代表的
なものとして例示されるが、これらの加水分解はこれら
のシランに酸性水溶液を添加するという公知の方法で行
えばよく、これによれば脱アルコール縮合反応は容易に
進行するので、その後、酸を中和して生成したアルコー
ルを留去すればよい。得られた加水分解縮合物の末端の
アルコキシ基又は水酸基はトリメチルシリル化を行うこ
とにより、トリメチルシリル基としてもよい。
【0014】また、このエポキシ基含有のジアルコキシ
シランと共加水分解を行うエポキシ基を含有しないジア
ルコキシシランとしては、ジメチルジメトキシシラン、
ジメチルジエトキシシラン、ジエチルジメトキシシラ
ン、ジエチルジエトキシシランなどが例示されるが、そ
の共加水分解はエポキシ基含有のジアルコキシシランと
混合後、前述と同様の方法で行えばよい。好ましくはエ
ポキシ基含有のジアルコキシシランの配合量は全シラン
中50モル%以上とすればよい。
【0015】これらの加水分解縮合物はこれを界面活性
剤を用いて水中に乳化分散させれば水性乳濁液とするこ
とができる。この乳化に使用する界面活性剤には特に制
限はないが、これにはポリオキシエチレンアルキルエー
テル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、
ソルビタン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル
などの非イオン性の界面活性剤を使用することが好まし
く、これらの1種又は2種以上を使用すればよい。な
お、この水性乳濁液中のジアルコキシシランの加水分解
縮合物を有効成分とすると、有効成分濃度はこれが1重
量%未満では第2成分を配合するときの配合量を多くし
なければならないので不経済であるし、これを70重量%
より大きくすると第2成分の粘度が高くなって取り扱い
が困難となるので、これは1〜70重量%の範囲とすれば
よいが、好ましい範囲は10〜50重量%である。
【0016】本発明の水性シリコーン組成物を構成する
第3成分としての珪素原子を含有しないアミノ化合物
は、1分子中に少なくとも2個のアミノ基を含有し、水
に溶解するものであり、エチレンジアミン、ヘキサンジ
アミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミ
ン、1,8-ジアミノ−4-メンタン、N−アミノエチルピペ
ラジン、ヘキサメチレンテトラミン、m−フェニレンジ
アミン、ノルボルナンジアミンなどが例示される。
【0017】本発明の水性シリコーン組成物を構成する
第4成分はシリコーンゴム粒状物の水性乳濁液とされる
が、このシリコーンゴム粒状物はその平均粒径が 0.1μ
m未満では摺動性が悪くなり、平均粒径が 100μmより
大きいと耐摩耗性が悪くなるので、平均粒径が 0.1〜 1
00μmの範囲のもの、好ましくは1〜20μmのものとさ
れる。このシリコーンゴム粒状物を界面活性剤を用いて
水中に乳化分散させてシリコーンゴム粒状物の水性乳濁
液としてもよいが、特には硬化性シリコーンを界面活性
剤を用いて水中に分散させた後、硬化させ、シリコーン
ゴム粒状物の水性乳濁液とすることが好ましい。
【0018】この硬化性シリコーンの硬化は付加反応、
縮合反応による硬化、紫外線硬化、などのいずれであっ
てもよいし、この硬化性シリコーンは硬化によりゴム弾
性を有する固形物になるものであれば、けい素原子に結
合している有機基、分子構造、分子量などは任意とされ
る。この反応が付加反応で行なわれる場合、これは1分
子中にけい素原子に結合しているアルケニル基を少なく
とも2個有するオルガノポリシロキサンと、1分子中に
けい素原子に結合している水素原子を少なくとも2個有
するオルガノハイドロジェンポリシロキサンとを、界面
活性剤を用いて水中に乳化分散させたのち、白金系触媒
を用いて付加反応させるものとすればよい。
【0019】なお、この水性乳濁液中のシリコーンゴム
粒状物を有効成分とすると、この有効成分濃度はそれが
1重量%未満では配合するときの配合量を多くする必要
があるために不経済となり、70重量%より大きくすると
この粘度が高くなって取り扱いが困難となるので、1〜
70重量%の範囲、好ましくは10〜60重量%の範囲とする
ことがよい。なお、シリコーンゴム粒状物には、予め硬
化性シリコーンに配合しておくことにより、その粒子中
にオイル、シラン、有機系粉末、無機系粉末などを含有
させることができる。
【0020】上記した第1〜第4成分は使用に先立って
混合されるが、第1成分の末端水酸基封鎖オルガノポリ
シロキサン、第2成分のエポキシ基含有ジアルコキシシ
ランの加水分解縮合物及び/又は共加水分解縮合物、第
3成分のアミノ化合物、第4成分のシリコーンゴム粒状
物を各成分の有効成分とすると、第1成分の有効成分量
が10重量%未満では耐摩耗性の乏しいものとなるし、90
重量%より多くなるとゴム表面への密着性が低下して耐
摩耗性が乏しいものとなり、第2成分の有効成分量が1
重量%未満ではゴム表面への密着性及び皮膜の硬化性が
低下し、50重量%より多くなると耐摩耗性の乏しいもの
となる。第3成分の有効成分量が 0.1重量%未満ではゴ
ム表面への密着性及び皮膜の硬化性が低下し、40重量%
より多くなると耐摩耗性の乏しいものとなり、第4成分
の有効成分量が1重量%未満では表面平滑性の低いもの
となり、70重量%より多くなると耐摩耗性の乏しいもの
となるので、これらの配合量は有効成分量が第1成分/
第2成分/第3成分/第4成分=10〜90重量%/1〜50
重量%/ 0.1〜40重量%/1〜70重量%の範囲、より好
ましくは第1成分/第2成分/第3成分/第4成分=20
〜70重量%/2〜30重量%/ 0.5〜20重量%/10〜60重
量%のものとすることがよい。
【0021】この第1〜第4成分の混合は従来公知のパ
ドル型、錨型などの攪拌翼を備えた混合攪拌機を用いて
行えばよいが、この混合液中における有効成分の濃度は
これが1重量%未満ではゴム物品へのコーティング皮膜
が薄いものとなって耐摩耗性の乏しいものとなるし、50
重量%より多いものとすると水性乳濁液の安定性が低下
するので、1〜50重量%の範囲とすることがよいが、こ
れは好ましくは10〜30重量%とすることがよく、必要に
応じて水で希釈するとよい。
【0022】前記第1〜第4成分からなる水性シリコー
ン組成物は下地との密着性、耐摩耗性、表面平滑性の優
れたゴム物品の表面コーティング用に有用とされるが、
この水性シリコーン組成物により表面コーティングされ
るゴム材料としては、天然ゴム、EPDM、SBR、ク
ロロプレンゴム、イソプレン−イソブチレンゴム、ニト
リルゴムなどが挙げられ、これらゴム材料からなるゴム
物品の形態はスポンジ状、ソリッド状などのいずれでも
よい。ゴム物品への表面コーティング方法としては、前
記第1〜第4成分の混合液をハケ塗り、スプレーコー
ト、ロールコート、ディップコート、ナイフコートなど
の方法により塗布した後、室温あるいは加温乾燥により
皮膜の硬化を行えばよく、この際の硬化皮膜の膜厚は
0.1〜10μmの範囲、好ましくは 0.5〜5μmとするこ
とがよく、このように処理されたゴム物品はその表面が
耐摩耗性、表面平滑性の優れたものとなるので、自動車
用ウエザーストリップ材料、O−リング、ガスケット、
各種パッキンなどのシール材料、ゴムホース材料として
有用とされる。
【0023】なお、この表面コーティングにおいて皮膜
の硬化を促進させるために、この組成物中にジブチルす
ずジラウレート、ジオクチルすずジラウレート、ジブチ
ルすずジアセテート、オクチル酸すず、オクチル酸鉄、
オクチル酸亜鉛などの有機酸金属塩を配合すること、さ
らに本発明の効果を損なわない範囲内において、必要に
応じてカーボンブラック、フッ素樹脂粉末、メラミン樹
脂粉末、アクリル樹脂粉末、ポリカーボネート樹脂粉
末、シリコーンゴム粒状物を除くシリコーン樹脂粉末、
ナイロン樹脂粉末、グラファイト粉末、各種有機あるい
は無機顔料、パラフィンワックス、ポリエチレンワック
ス、シリコーンオイルなどを前記組成物に配合すること
は任意とされる。
【0024】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を例を挙げて
説明する。例中の粘度は25℃における測定値であり、%
は重量%を示す。また、例中のゴム物品表面の耐摩耗
性、表面平滑性の評価はつぎの方法による測定結果に基
づくものである。 (耐摩耗性の評価)EPDM製スポンジゴム[10mm×15
0mm 、厚さ2mm、硬度(JIS A) 36、比重0.63]を、図1
に示す紙やすりAA80番で表面研磨したガラスセル(線
接触、線幅5mm)を用いた耐摩耗性試験装置により、ス
ラスト荷重350gをかけて、摩擦速度:60往復/分、摩擦
ストローク:70mmの条件で往復摩擦したときに、ゴム表
面が削れるまでの摩擦回数を測定する。 (表面平滑性の評価)上記と同様のEPDM製スポンジ
ゴム[10mm×50mm、厚さ2mm、硬度(JIS A)36、比重0.6
3]の2個を銅板(50mm×50mm)に図2に示したように
貼りつけ、これを図3に示したようにして、動摩擦係数
測定装置を用い荷重1kgをかけて、引張速度 100mm/分
の条件でガラス板との間の動摩擦係数を測定した。
【0025】(調製例1−第1成分−1の調製)オクタ
メチルシクロテトラシロキサン350g、フェニルトリエト
キシシラン1.3gを1リットルのガラスビーカーに仕込
み、ホモミキサーを用いて2,000rpmで攪拌混合し、10%
ラウリル硫酸ナトリウム水溶液 35gと10%ドデシルベン
ゼンスルホン酸水溶液 35gを加えて6,000rpmで攪拌を継
続したところ、W/O型からO/W型に転相が起り増粘
が認められたが、さらにそのまま2,000rpmで攪拌を行い
ながら水280gを加え、ついで 300kg/cm2の高圧ホモジナ
イザーに通したところ、安定なO/W型エマルジョン
(水性乳濁液)が得られた。つぎに、このエマルジョン
を攪拌装置、温度計、還流冷却器を付けた容量1リット
ルのガラスフラスコに移し、50℃で12時間反応させた
後、25℃で24時間熟成してから10%炭酸ナトリウム水溶
液で中和したところ、末端水酸基封鎖オルガノポリシロ
キサンを含有するエマルジョン(以下第1成分−1と呼
称する)が得られたので、これにイソプロピルアルコー
ルを加えてエマルジョンを破壊した後、シロキサンを抽
出し、乾燥したところ、ゲル状の非流動性シロキサンが
得られた[モル比(CH3)2SiO2/2/C6H5SiO3/2=1/0.00
11]。このエマルジョン中の有効成分は49%である。
【0026】(調製例2−第1成分−2の調製)オクタ
メチルシクロテトラシロキサン333g、N−(β−アミノ
エチル)−γ−アミノプロピルメチルポリシロキサン 1
4g、メチルトリエトキシシラン3g を1リットルのガラ
スビーカーに仕込み、ホモミキサーを用いて2,000rpmで
攪拌混合し、30%セチルトリメチルアンモニウムクロラ
イド水溶液 30g、ポリオキシエチレン(付加モル数=60
モル)ノニルフェニルエーテル3g 、水 70gを加えて6,
000rpmで攪拌を継続したところ、転相が起り増粘が認め
られたが、さらにそのまま2,000rpmで攪拌を行いながら
水520gを加え、ついで 300kg/cm2の高圧ホモジナイザー
に通したところ、安定なO/W型エマルジョンが得られ
た。つぎに、このエマルジョンを攪拌装置、温度計、還
流冷却器を付けた容量1リットルのガラスフラスコに移
し、5%水酸化カリウム水溶液 20gを加え、70℃で72時
間反応を行なわせた後、25℃で24時間熟成してから、酢
酸で中和したところ、末端水酸基封鎖オルガノポリシロ
キサンを含むエマルジョン(以下第1成分−2と呼称す
る)が得られたので、これにイソプロピルアルコールを
加えてエマルジョンを破壊した後、シロキサンを抽出
し、乾燥したところ、ゲル状の非流動性シロキサンが得
られた{モル比 [(CH3)2SiO2/2+H2NC2H4NHC3H6(CH3)Si
O2/2] /CH3SiO3/2 =1/0.0037}。このエマルジョン
中の有効成分は35%である。
【0027】(調製例3−第1成分−3の調製)オクタ
メチルシクロテトラシロキサン245gを容量1リットルの
ガラスビーカーに仕込み、10%のラウリル硫酸ナトリウ
ム水溶液 35gと10%ドデシルベンゼンスルホン酸水溶液
35gを加えてホモミキサーを用いて6,000rpmで攪拌した
ところ、W/O型からO/W型に転相が起り、増粘が認
められたが、さらに10分間攪拌を継続した。ついで2,00
0rpmで攪拌を行いながら水376gを加え、 300kg/cm2の高
圧ホモジナイザーに通したところ、安定なO/W型エマ
ルジョンが得られた。つぎに、このエマルジョンを攪拌
装置、温度計、還流冷却器を付けた容量1リットルのガ
ラスフラスコに移し、50℃で12時間反応させた後、25℃
で24時間熟成してから10%炭酸ナトリウム水溶液9g を
添加し、pH 6.8に中和したところ、末端水酸基封鎖オル
ガノポリシロキサンを含有するエマルジョン(以下第1
成分−3と呼称する)が得られたので、これにイソプロ
ピルアルコールを加えてエマルジョンを破壊した後、シ
ロキサンを抽出し、 105℃に設定した熱風循環恒温槽内
で30分間乾燥し、粘度を測定したところ、1,070,000cSt
を示した。このエマルジョン中の有効成分は35%であ
る。
【0028】(調製例4−第1成分−4の調製) 式
【化1】 で示される粘度が5,000cStの末端水酸基封鎖オルガノポ
リシロキサン600g、ポリオキシエチレン(付加モル数=
13モル)ノニルフェニルエーテル 60g、水100gを容量3
リットルのコンビミックス(特殊機化工業社製商品名)
に仕込み、コンビミックスの錨型ミキサーを 15rpm、ホ
モディスパーを1,000rpmとして高剪断攪拌したところ、
増粘が認められたが、さらに30分間攪拌を継続した。つ
いでホモディスパーの回転数を300rpm、ホモミキサーを
2,000rpmとし、水1,240gを加えて30分間攪拌を継続した
ところ安定なO/W型エマルジョン(以下第1成分−4
と呼称する)が得られた。このエマルジョン中の有効成
分は30%である。
【0029】(調製例5−第2成分の調製)塩酸(濃度
35%)2g 、脱イオン水 190g を攪拌装置、滴下装置、
温度計、還流冷却器を付けた容量1リットルのガラスフ
ラスコに仕込み、50℃で攪拌下にγ−グリシドキシプロ
ピルメチルジエトキシシラン270gを3時間に渉って滴下
し、滴下終了後プロピレンオキサイドで中和し、昇温し
ながら反応系を減圧して生成したエタノールを留去し、
100℃で30分間減圧操作を続けた後、冷却すると共に常
圧にもどしたところ、加水分解縮合物が得られた。つい
で、この加水分解縮合物315g、ポリオキシエチレン(付
加モル数=85モル)ノニルフェニルエーテル 30g、水 7
0gを容量1リットルのガラスビーカーに仕込み、ホモミ
キサーを用いて6,000rpmで攪拌混合したところ、増粘が
認められたが、さらにそのままで2,000rpmで攪拌を行な
いながら水285gを加え、これを 300kg/cm2の高圧ホモジ
ナイザーに通してエマルジョンを得た。このエマルジョ
ン中の有効成分は45%である。
【0030】(調製例6−第4成分−1の調製) 式
【化2】 で示される、粘度が 10cStのメチルビニルポリシロキサ
ン280gと式
【化3】 で示される、粘度が200cStのメチルハイドロジェンポリ
シロキサン 90gを容量1リットルのガラスビーカーに仕
込み、ホモミキサーを用いて2,000rpmで攪拌混合した
後、ポリオキシエチレン(付加モル数=9モル)オクチ
ルフェニルエーテル3g 、水 70gを加えて6,000rpmで攪
拌を継続したところ、転相が起り増粘が認められたが、
さらにそのままで2,000rpmで攪拌を行ないながら水295g
を加えたところ、O/W型エマルジョンが得られた。つ
いで、このエマルジョンを攪拌装置の付いたガラスフラ
スコに移し、室温で攪拌下に塩化白金酸−オレフィン錯
体のトルエン溶液(白金含有量0.05%)1gとポリオキ
シエチレン(付加モル数=9モル)オクチルフェニルエ
ーテル1g の混合物を添加し、12時間反応を行なったと
ころ、エマルジョン(以下第4成分−1と呼称する)が
得られた。このエマルジョン中の粒子の平均粒径をコー
ルターカウンター(コールターエレクトロニクス社製商
品名)を用いて測定したところ4μmであり、このエマ
ルジョンの数gを室温乾燥したところ、弾性のある白色
のゴム粉末が得られた。このエマルジョン中の有効成分
は50%である。
【0031】(調製例7−第4成分−2の調製)前記し
た調製例6におけるO/W型エマルジョン作製時に使用
したポリオキシエチレン(付加モル数=9モル)オクチ
ルフェニルエーテル3g を 0.5g としたほかは調製例6
と同様に処理したところ、エマルジョン(以下第4成分
−2と呼称する)が得られたので、このエマルジョン中
の粒子の平均粒径をしらべたところ13μmであり、この
エマルジョンの数gを風乾したところ、弾性のある白色
のゴム粉末が得られた。このエマルジョン中の有効成分
は50%である。
【0032】実施例1〜11 前記した調製例で得た第1成分、第2成分及び第4成分
のほかにさらに第3成分を、表1に示す配合組成で室温
下に混合して水性シリコーン組成物を調製し、これらを
EPDM製スポンジゴム[厚さ2mm、硬度(JIS A) 36、
比重0.63]の表面に刷毛で塗布し、 150℃に調節した熱
風循環式恒温槽内に2分間放置して表面処理した。硬化
皮膜の厚さはいずれも1〜3μmの範囲内であった。な
お、表1中の第3成分−1はトリエチレンテトラミン、
第3成分−2はジエチレントリアミン、第3成分−3は
N−アミノエチルピペラジン、第3成分−4はm−フェ
ニレンジアミンである。(表2についても同じ) ついで、ここに得られた表面処理済みのスポンジゴムの
摩耗試験を行ない、スポンジゴムの表面が削れるまでの
摩擦回数を測定して耐摩耗特性の評価を行なうと共に、
その動摩擦係数を測定してその表面平滑性の評価を行な
ったところ、表1に併記したとおりの結果が得られ、こ
れらの結果はいずれも皮膜の密着性、耐摩耗性、表面平
滑性が優れていることを示した。
【0033】
【表1】
【0034】比較例1〜6 前記した調製例で得た第1成分、第2成分及び第4成分
のほかにさらに第3成分を、表2に示す配合組成で室温
下に混合して水性シリコーン組成物を調製し、これらを
用いて実施例と同様の方法でスポンジゴムの表面処理を
行ない、得られた表面処理済みのスポンジゴムについて
同様の方法で摩耗試験を行なうと共に、その動摩擦係数
を測定したところ、表2に併記したとおりの結果が得ら
れた。すなわち、比較例1のように第4成分を添加しな
いものでは表面平滑性の乏しいものとなり、比較例2の
ように第1成分を添加しない場合、また比較例5のよう
にこの添加量が少ない場合、さらには比較例6のように
第1成分が多すぎ、第2成分〜第4成分の配合量が少な
い場合には、いずれも密着性、耐摩耗性、表面平滑性の
乏しいものとなること、また比較例3のように第2成分
を添加しないもの、比較例4のように第3成分を添加し
ないものでは皮膜にべたつきがあり実用に適さないもの
であり、比較例6のように第1成分の有効成分である末
端水酸基封鎖オルガノポリシロキサンの粘度が低いもの
では皮膜にべたつきがあり実用に適さないものであるこ
とが確認された。
【0035】
【表2】 表2中の※印はべたつきのある状態のため試験しなかっ
たことを示す。
【0036】
【発明の効果】本発明は水性シリコーン組成物に関する
ものであり、この組成物でコーティングされたゴム物品
はその表面が耐摩耗性、表面平滑性の優れたものとなる
ので、自動車用ウエザーストリップ材料、O−リング、
ガスケット、各種パッキンなどのシール材料、ゴムホー
ス材料として有用とされる。
【図面の簡単な説明】
【図1】耐摩耗性の測定方法の概要を示すための説明図
である。
【図2】動摩擦係数測定用試験片の概要を示すための説
明図である。
【図3】動摩擦係数の測定方法の概要を示すための説明
図である。
【符号の説明】
1 EPDM製スポンジゴム 2 すりガラスセル 3 銅板 4 ガラス板

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】1)第1成分としての一般式R1 2SiO2/2
    示される単位及び一般式R2SiO3/2で示される単位(ここ
    にR1、R2は炭素数1〜20の非置換又は置換の1価炭化水
    素基)を構成単位としてなり、そのモル比がR1 2SiO2/2
    /R2SiO3/2=1/(0〜0.01)である、25℃における粘
    度が1万cP以上の末端水酸基封鎖オルガノポリシロキサ
    ンの水性乳濁液、 2)第2成分としての一般式R3SiR4(OR5)2(ここにR3
    エポキシ基含有の炭素数5〜20の1価の有機基、R4、R5
    は炭素数1〜6のエポキシ基を含有しない1価炭化水素
    基)で示されるエポキシ基含有のジアルコキシシランの
    加水分解縮合物及び/又は前記エポキシ基含有のジアル
    コキシシランと一般式R6R7Si(OR8)2(ここにR6、R7、R8
    は炭素数1〜6のエポキシ基を含有しない1価炭化水素
    基)で示されるジアルコキシシランとの共加水分解縮合
    物の水性乳濁液、 3)第3成分としての1分子中に少なくともアミノ基を
    2個含有する珪素原子を含有しない水溶性のアミノ化合
    物、及び 4)第4成分としてのシリコーンゴム粒状物の水性乳濁
    液、の4成分を混合してなり、第1成分の末端水酸基封
    鎖オルガノポリシロキサン、第2成分のエポキシ基含有
    ジアルコキシシランの加水分解縮合物及び/又は共加水
    分解縮合物、第3成分のアミノ化合物、第4成分のシリ
    コーンゴム粒状物を各成分の有効成分とするとき、第1
    成分〜第4成分の有効成分重量が第1成分/第2成分/
    第3成分/第4成分=10〜90重量%/1〜50重量%/
    0.1〜40重量%/1〜70重量%であることを特徴とする
    ゴム物品の表面処理用水性シリコーン組成物。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の水性シリコーン組成物
    を塗布してなるウエザーストリップ。
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